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        制氮機(jī)如何制氮的方法

        制氮機(jī)如何制氮的方法
         
        制氮機(jī),是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備。根據(jù)分類方法的不同,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法,工業(yè)上應(yīng)用的制氮機(jī),可以分為三種。
        各種制氮方法的比較
        1、膜分離法
        2、變壓吸附法
        3、深冷法 
        膜分離法
        1、分離介質(zhì):中空纖維膜
        2、分離原理:有壓滲透
        3、氮產(chǎn)量Nm3/h:≤5000
        4、氮?dú)饧兌龋?5%-99.9%
        5、露點(diǎn):-60℃- -70℃
        6、運(yùn)行費(fèi)用:最低
        膜分離制氮

        變壓吸附法
        1、分離介質(zhì):碳分子篩
        2、分離原理:加壓吸附,減壓脫附
        3、氮?dú)饬縉m3/h:≤2000
        4、氮?dú)饧兌龋?5%-99.9995%
        5、露點(diǎn):-40℃
        6、運(yùn)行費(fèi)用:中等
        變壓吸附制氮機(jī)
         
        深冷法
        1、分離介質(zhì):無
        2、分離原理:將空氣液化根據(jù)氧和氮沸點(diǎn)達(dá)到分離
        3、氮產(chǎn)量Nm3/h:≥500
        4、氮?dú)饧兌龋?9%-99.999%
        5、露點(diǎn):-40℃
        6、運(yùn)行費(fèi)用:最高
        制氮機(jī)原理
        制氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理,采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑,在一定的壓力下,從空氣中制取氮?dú)狻=?jīng)過純化干燥的壓縮空氣,在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng),氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮,氧被碳分子篩優(yōu)先吸附,氮在氣相中被富集起來,形成成品氮?dú)狻H缓蠼?jīng)減壓至常壓,吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì),實(shí)現(xiàn)再生。一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)吸附塔,一塔吸附產(chǎn)氮,另一塔脫附再生,通過PLC程序控制器控制氣動(dòng)閥的啟閉,使兩塔交替循環(huán),以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)庵康摹U紫到y(tǒng)由以下部件組成:壓縮空氣凈化組件、空氣儲(chǔ)罐、氧氮分離裝置、氮?dú)饩彌_罐。
        1、壓縮空氣凈化組件
        空氣壓縮機(jī)提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣凈化組件中,壓縮空氣先由管道過濾器除去大部分的油、水、塵,再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過濾器除油、除塵,并由在緊隨其后的超精過濾器進(jìn)行深度凈化。根據(jù)系統(tǒng)工況,特別設(shè)計(jì)了一套壓縮空氣除油器,用來防止可能出現(xiàn)的微量油滲透,為碳分子篩提供充分保護(hù)。設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目諝鈨艋M件確保了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)本組件處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。
        2、空氣儲(chǔ)罐
        空氣儲(chǔ)罐的作用是:降低氣流脈動(dòng),起緩沖作用;從而減小系統(tǒng)壓力波動(dòng),使壓縮空氣平穩(wěn)地通過壓縮空氣凈化組件,以便充分除去油水雜質(zhì),減輕后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負(fù)荷。同時(shí),在吸附塔進(jìn)行工作切換時(shí),它也為PSA氧氮分離裝置提供短時(shí)間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣,使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力,保證了設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。
        3、氧氮分離裝置
        裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動(dòng)時(shí),O2、CO2和H2O被其吸附,產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诙肆鞒觥=?jīng)一段時(shí)間后,A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽和。這時(shí),A塔自動(dòng)停止吸附,壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮,對(duì)并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生,完成氧氮分離,連續(xù)輸出氮?dú)?。上述過程均由可編程序控制器(PLC)來控制。當(dāng)出氣端氮?dú)饧兌却笮≡O(shè)定值時(shí),PLC程序作用,自動(dòng)放空閥門打開,將不合格氮?dú)庾詣?dòng)放空,確保不合格氮?dú)獠涣飨蛴脷恻c(diǎn)。氣體放空時(shí)利用消聲使噪聲小于75dBA。
        4、氮?dú)饩彌_罐
        氮?dú)饩彌_罐用于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來的氮?dú)獾膲毫图兌?,保證連續(xù)供給氮?dú)夥€(wěn)定。同時(shí),在吸附塔進(jìn)行工作切換后,它將本身的部分氣體回充吸附塔,一方面幫助吸附塔升壓,另外也起到保護(hù)床層的作用,在設(shè)備工作過程中起到極重要的工藝輔助作用。
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